论文部分内容阅读
目的:大量研究证实2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)发病机制涉及胰岛素分泌缺陷及胰岛素作用缺陷(胰岛素抵抗)两个方面,其中胰岛素抵抗是2型糖尿病发病的重要原因,脂肪组织、肌肉、肝脏是胰岛素抵抗的主要外周靶器官。近年来研究发现由脂肪细胞特异性分泌的一种激素—脂联素(Adiponectin,APN),除具有改善胰岛素抵抗的作用外,还具有降糖、降脂、抗高血压、抗炎、抗动脉粥样硬化等作用[1]。Yamanchi[2]于2003年2月首次克隆出人和小鼠的脂联素受体(Adiponectin’s receptors ,AdipoR)基因,分为两型,即AdipoR1和Adipo R2,其中AdipoR1在体内组织广泛分布,尤其在脂肪组织中的表达最为丰富。研究证明脂联素是通过与其受体结合激活过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)和腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号转导通路而发挥作用。罗格列酮(Rosigltazone)是近年来应用的一种噻唑烷二酮类(TZDs)胰岛素增敏剂, PPARγ的配体,它通过激活PPARγ调节糖脂代谢,增强胰岛素敏感性。本实验复制T2DM大鼠模型[3],通过检测实验动物血清中脂联素含量以及不同部位脂肪组织中AdipoR1的表达水平,探讨APN和AdipoR1与T2DM大鼠不同部位脂肪组织胰岛素抵抗的关系;并给予T2DM大鼠罗格列酮干预治疗,以研究TZDs类药物对改善T2DM大鼠不同部位脂肪组织胰岛素抵抗的作用机制。方法:从40只Sprague-Dawlay(SD)大鼠中随机抽取10只作为正常对照组(A组),其余作为实验组。对照组喂以常规饲料,实验组喂以高脂高糖饲料(常规饲料中加入2.5%胆固醇、15%熟猪油、20%蔗糖)。4周后实验组大鼠出现胰岛素抵抗,再给予STZ 30 mg/kg腹腔注射。于实验第6周末选取空腹血糖(FBG)>7.8 mmol/L且伴有胰岛素敏感性降低者作为T2DM动物模型,并随机分为2组,即T2DM模型组(B组)、T2DM罗格列酮治疗组(C组)。实验共持续18周。于第4、6周末测量大鼠体重(body weight, BW),测定FBG、空腹胰岛素(FINS)、胰岛素敏感指数(ISI)、血清甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)水平。于第18周末大鼠体重及内脏脂肪重量(visceral adipose weight, VAT);测定FBG与TG、TC、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)含量以及应用酶联免疫吸附实验检测血清APN水平。并取大鼠内脏及皮下脂肪进行光镜(HE染色)观察、应用免疫组化检测AdipoR1在不同脂肪组织中的蛋白表达,并使用计算机图像分析系统进行图像分析,计算AdipoR1的积分光密度值(IOD)。最后使用SPSS11.0统计软件处理实验数据,两组比较采用t/t’检验,组间比较采用方差分析,相关分析采用直线相关。结果1实验第4周末各项检测指标:实验组大鼠的体重高于正常对照组(P<0.05),FBG(6.33±0.65) mmol/L、FINS 30.19(29.05~31.65)mIU/L、TG、TC水平也均高于正常对照组FBG(5.13±0.46)mmol/L、FINS 19.45(17.99~20.99)mIU/L(均P<0.01),而ISI 0.0053(0.0050~0.0054)低于正常对照组ISI 0.0101(0.0100~0.0102)(P<0.01)。2实验第6周末各项检测指标:注射STZ两周后,实验组大鼠FINS水平较前降低,与对照组比较差异无显著性(P>0.05),其他特征继续存在, FBG(13.18±1.47) mmol/L高于正常对照组(5.04±0.46) mmol/L,ISI(0.0106)低于正常对照组(0.101)(均P<0.01),至此T2DM模型复制成功。3实验第18周末生化指标:B组大鼠FBG(12.43±1.48)mmol/L、FINS 20.95(19.81~22.11)mIU/L及TG、TC、LDL-C、VLDL-C水平均高于A组,HDL-C水平及ISI 0.0039(0.0036~0.0041)均低于A组;C组大鼠FBG(9.01±1.14)mmol/L、FINS 17.66(16.83~18.27)mIU/L和TG、TC、LDL-C、VLDL-C水平均低于B组,HDL-C水平及ISI 0.0065(0.0057~0.0069)均高于B组(均P<0.05)。4实验第18周末体重及内脏脂肪重量: B组BW(252.33±11.62)g低于A组BW(282.80±5.39)g;C组BW(266.07±10.55)g高于B组BW(252.33±11.62)(gP<0.05)。B组VAT(10.83±3.13)g高于A组VAT(4.79±1.53)g;C组VAT(6.45±1.89)g低于B组VAT(10.83±3.13)g(P<0.05)。5血清APN水平:酶联免疫吸附实验分析显示,B组大鼠血清APN水平(1.01±0.27 )ug/mL低于A组(1.73±0.32) ug/mL,C组(1.34±0.43) ug/mL高于B组(均P<0.05)。相关分析表明大鼠血清APN水平与FBG、FINS, LDL-C呈负相关(分别r=-0.656, -0.359和-0.637,均P<0.01),与HDL-C, ISI呈正相关(r=0.614,0.615,均P<0.01)。6 AdipoR1表达:免疫组化图像分析显示,大鼠内脏脂肪AdipoR1表达的IOD值B组(1172.40±99.22)比A组( 2104.69±117.25 )组降低了56% ( P<0.05 ), C组(1742.65±105.21)是B组的1.49倍,相关分析表明大鼠内脏脂肪组织中AdipoR1表达水平与FBG,FINS, LDL-C呈负相关(分别r=-0.752, -0.748和-0.703, all P<0.01),与HDL-C, ISI, APN呈正相关(r=0.706,0.683, 0.620, all P<0.01)。大鼠皮下脂肪AdipoR1表达的IOD值各组分别为:A组2569.23±132、B组2391.44±123.68、C组2461.59±129.98。三组间没有显著性差异且与上述因素没有相关性。7组织形态:(1)内脏脂肪;A组:细胞体积较小,大小均一,饱满。B组:脂肪细胞体积大,大小不均一,充盈,脂滴较大,细胞壁不完全清楚,细胞相交处可见融合,有合成大细胞的趋势。C组:脂肪细胞体积小,细胞膜内凹,细胞形状呈多角形,干瘪,脂滴明显减小,可见结缔组织增生。(2)皮下脂肪细胞;A组细胞体积较小,大小均一,饱满。B组:脂肪细胞体积较A组增大,但数量没有明显变化。C组:小脂肪细胞数量较B组明显增多。结论1通过高糖高脂饮食及小剂量STZ诱导的T2DM大鼠模型与人类T2DM具有相似特征,可用于T2DM及其并发症的研究。2 T2DM大鼠血清中APN水平下降,内脏脂肪组织中AdipoR1的蛋白表达下降,提示APN及AdipoR1与T2DM及胰岛素抵抗的发生密切相关。3相关分析表明APN水平及AdipoR1的表达水平与T2DM时糖、脂代谢紊乱有关,且与T2DM胰岛素抵抗关系密切,提示针对APN及AdipoR1的激动剂的研究有可能为T2DM糖、脂代谢紊乱及胰岛素抵抗的防治提供新的理论依据。4罗格列酮增加血清APN水平及上调内脏脂肪组织AdipoR1的表达是其改善胰岛素敏感性的重要途径之一。5以内脏脂肪组织为主的外周靶器官的胰岛素抵抗是T2DM发病的主要病理基础